Não invasiva Intratraqueal intubação para estudar a Patologia e Fisiologia do Rato Lung

Resumo

A utilização de um modelo que simula a condição de doenças pulmonares em humanos é fundamental para o estudo da fisiopatologia e / ou etiologia de uma doença em particular e para o desenvolvimento da intervenção terapêutica. Aqui um método de intubação orotraqueal não invasivo que pode entregar diretamente materiais exógenos aos pulmões do rato é apresentado.

Resumo

A utilização de um modelo que simula a condição de doenças pulmonares em humanos é fundamental para o estudo da fisiopatologia e / ou etiologia de uma doença em particular e para o desenvolvimento da intervenção terapêutica. Com o aumento da disponibilidade de knockout e transgênicos derivados, juntamente com uma vasta quantidade de informação genética, os ratos fornecer um dos melhores modelos para estudar os mecanismos moleculares subjacentes à patologia e fisiologia de doenças pulmonares. Inalação, instilação intranasal, instilação endotraqueal, e de intubação orotraqueal são as técnicas mais utilizadas por um número de investigadores para administrar materiais de interesse para os pulmões do rato. Há prós e contras de cada técnica de acordo com os objetivos de um estudo. Aqui um método de intubação orotraqueal não invasivo que pode entregar diretamente materiais exógenos aos pulmões do rato é apresentado. Esta técnica foi aplicada para administrar bleomicina para os pulmões do rato como um modelo para estudar a fibrose pulmonar. </ P>

Introdução

Pulmão é um órgão onde muitas doenças devastadoras são comumente diagnosticados. Entre eles, o câncer de pulmão é o segundo mais câncer diagnosticados em homens e mulheres, ea causa mais comum de morte por câncer. Doença pulmonar obstrutiva crônica, também conhecida como enfisema e bronquite crônica, é uma doença muito grave e a terceira principal causa de morte nos Estados Unidos. Em 2011, estimou-se que 25,9 milhões de americanos tinham asma, incluindo 7,1 milhões de crianças com idade inferior a 18 anos. A asma é a terceira causa de hospitalização entre crianças com menos de 15 anos de idade (American Lung Association, http://www.lung.org ). A fim de estudar a patofisiologia e / ou etiologia destas doenças devastadoras e os seus mecanismos subjacentes, o uso de modelos precisos é crítica em conjunto com a administração conveniente e não-invasiva de uma variedade de materiais de interesse para pulmão. Ratos fornecer um dos melhores modelosestudar os mecanismos moleculares subjacentes à patologia e fisiologia de doenças pulmonares, devido à crescente disponibilidade de nocaute e camundongos transgênicos e uma vasta quantidade de informação genética disponível.

Vários métodos têm sido utilizados por um número de investigadores em diferentes configurações para entregar materiais de interesse para os pulmões do rato, incluindo inalação, instilação intranasal, instilação endotraqueal, intubação orotraqueal e ^1-4. Este último procedimento não tem sido utilizado rotineiramente, pois é considerado bastante difícil de executar. Intubação orotraqueal aqui descrito é um método não invasivo, simples e rápido para entregar materiais de interesse para os pulmões do rato para estudar o efeito dos materiais entregues em padrões de expressão genética, patologia e / ou fisiologia do pulmão ^5. Esta técnica garante a entrega de materiais exógenos a um pulmão inteiro e não envolve qualquer cirurgia sobrevivência e, portanto, irá likely ser aprovado por todos os cuidados com os animais e uso de comitês institucionais.

Protocolo

O protocolo a seguir descreve um método não invasivo, simples e rápido para entregar materiais de interesse para os pulmões do rato. Este procedimento foi aprovado pelo Comitê Animal Care e Use o Instituto Nacional do Câncer.

1. Anestesia

1. Primeiro, anestesiar o rato, utilizando uma mistura de cetamina e xilazina (100 mg / kg de peso corporal e 10 mg / kg de peso corporal, respectivamente). Este é o recomendado ACUC anestesia e dose. Com essa quantidade, os ratos são inconscientes, pelo menos para ~ 20 min.
2. Aplicar veterinário pomada para os olhos do rato, a fim de evitar o ressecamento dos olhos durante a anestesia.
3. Após vários minutos, beliscar um pé do mouse para verificar se há consciência. Uma vez confirmada inconsciente, coloque o mouse sobre um suporte intubação ângulo de ~ 60 ° e segurá-la no lugar ligando seus incisivos superiores sobre uma pequena faixa de borracha localizado na parte superior do suporte.

2. Intubação orotraqueal

1. Gentilmente retrair a língua do rato para um lado usando um Q-Tip.
2. Ao usar o BioLite intubação Sistema de Iluminação, insira cuidadosamente o sistema de intubação até a laringe é visualizado com o auxílio do guia de luz de fibra óptica.
3. Uma vez que a epiglote e as cartilagens aritenóides são visualizados, insira a fibra sobre a epiglote e entre as cartilagens aritenóides, e avança até o comprimento adequado do cateter foi inserido.

Nota: A fim de obter o comprimento adequado do cateter a ser introduzido, inicialmente, medir o comprimento entre a boca e o ponto de bifurcação brônquica por meio de um rato prática de um tamanho semelhante em avanço (figura 1). O comprimento depende em grande parte do tamanho do animal. Inserção do cateter deve parar acima do ponto de bifurcação (cerca de 1,5 cm para o rato com ~ 25 g de peso corporal). Isso garante que o material entubado vai para todos os lobos. Pelo menos 50 práticas mice pode ser necessária para uma pessoa que executa a intubação para tornar proficientes na técnica (avançado significa que a taxa de sucesso de intubação é mais do que 95%).

4. Uma vez que o cateter é inserido, remover rapidamente a guia de luz de fibra óptica a partir do cateter para permitir que o animal a respirar normalmente. Quando o sistema de iluminação de intubação não é usado, inserir directamente um cateter, conforme descrito.
5. Adicionar uma solução contendo materiais de interesse para um cateter. Certifique-se de que a solução é sugado para dentro do pulmão imediatamente após a adição. Cinquenta microlitros para ~ 25 g de peso corporal do rato é usado rotineiramente.

3. Recuperação de Animais

1. Assim que a solução é sugado para dentro do pulmão, derrubar o mouse do estande, e colocá-lo de volta para a gaiola de origem.
2. Observe o rato até que ele começa a se mover.
3. Uma vez confirmado que o rato está em boas condições, volte a gaiola para um rack.

Resultados

Inicialmente, a solução verde-tingido foi usado para entubar camundongos para a prática. O pulmão foi ressecado imediatamente após a intubação para examinar o modo como a cor uniformemente distribuído no pulmão (Figura 2). Esta técnica foi aplicada ao estudo de fibrose pulmonar induzida por bleomicina utilizando ratinhos C57BL / 6. Quando os ratos foram entubados intratraquealmente com 1,2 U / kg de bleomicina ou solução salina como controlo e necropsiados três semanas mais tarde, os ratos ...

Discussão

Intubação orotraqueal aqui descrito é um método não invasivo simples, mas excelente para entregar uniformemente materiais de interesse para rato pulmão. Este método permite o estudo do efeito e / ou a função do material administrado na fisiologia e / ou patologia do pulmão. Os materiais administrados podem ser moléculas endógenas, tais como as citoquinas, ou de materiais exógenos, tais como produtos químicos e / ou drogas, xenobióticos cancerígenos, poluentes, alérgenos, ou vírus que resultam em vária...

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
KetaVed	Vedco		Ketamine
AnaSed Injection 20 mg	LLOYD		Xylazine
BioLite Stand	Braintree Scientific	RIS100	For mice
BioLite Intubation Illumination System	Braintree Scientific	BIO MI-KIT	For mice
22 G, 1 inch i.v. catheter	Terumo	SR-OX2225CA	For mice below 30 g. Catheter is used only for the case where the Intubation Illumination System is not used.
20 G, 1 inch i.v. catheter	Terumo	SR-OX2025CA	For mice over 30 g. Catheter is used only for the case where the Intubation Illumination System is not used.